JP4055466B2 - Body composition detection device - Google Patents
Body composition detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4055466B2 JP4055466B2 JP2002138156A JP2002138156A JP4055466B2 JP 4055466 B2 JP4055466 B2 JP 4055466B2 JP 2002138156 A JP2002138156 A JP 2002138156A JP 2002138156 A JP2002138156 A JP 2002138156A JP 4055466 B2 JP4055466 B2 JP 4055466B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- angle
- measurement
- electrode
- bioimpedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、心電信号や生体インピーダンスなどの生体情報を検出する生体情報検出装置、または、生体情報検出装置により測定された生体インピーダンスを用いて体脂肪量、体脂肪率や、除脂肪体重などの身体組成を検出する身体組成検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の心電信号や生体インピーダンスなどの生体情報を検出する生体情報検出装置は、生体と電気的な接続が必要不可欠であり、臨床検査等においては生体電極を必要な個所の生体の表面に貼り付けるなどして固定し、生体電極を介して生体と生体情報検出装置との間の電気的な接続を図っていた。また、近年は家庭でも手軽に生体情報を検出して日々の健康管理に役立てることができる生体情報検出装置が開発されており、例えば、特開平11−188016号公報に開示される体脂肪計は生体の異なる2点間のインピーダンスを検出し、検出されたインピーダンスを用いて体脂肪量を測定するものであり、図9に示すように、装置の両側に設けられた握り部にそれぞれ電流印加電極3a、4aと電圧測定電極3b、4bを設け、2つの握り部を左右の手で握ることにより生体と装置との間の導通が図られて、電流印加電極から測定電流を印加し、電圧測定電極により測定電流によって発生する両手間の電位差を求めることにより両手間の生体インピーダンスの測定を行ない、その測定結果から体脂肪量を算出している。
【0003】
また、心電を採取する生体情報検出装置では、例えば、特開平7−88090号公報に開示されるような手首に装着し心電信号と指尖容積脈波とを測定して両者の時間差から血圧を測定する腕時計型血圧計の場合、図10に示すように手首に装着された測定器の表面と裏面(破線にて表示)に電極3、4が設けられ、裏面の電極3は手首装着した時点で手首の生体表面と接触し、表面の電極4は機器が装着されない方の腕の指を電極に押し付けることにより両腕が別々の電極に接触し、これにより左右の上肢の2点の電位差から心電信号を検出することができる。
【0004】
さらに、特開2001−70259公報の体脂肪血圧計では、図11に示すように手首に装着するカフ加圧式血圧計に体脂肪測定機能を加えたもので体脂肪測定用の電極が装着手段であるカフ1の手首に接する部分に第1の電極3、本体2の横側に第2の電極4が配置されている。本体部分を腕に垂直方向に延長し、延長部分の表面に第2の電極4を配置することにより、体脂肪の測定の際に、本体を装着した側の腕と第2の電極4に接触させる側の指との接触を防止し、接触による生体インピーダンスの測定誤差が発生しないようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の生体情報検出装置では、両手で握る形状の場合、握りの部分が大きくなってしまい、携帯しやすい小さな形状とし難い。
【0006】
また、手首に装着し指を押し付ける形状の場合は、生体情報検出装置が装着された側の腕と装置本体の表面の電極に押し付ける指とが接触して正しく測定できない場合がある。
【0007】
さらに、両腕間の接触による測定誤差の発生を防止するために装置を装着した腕からある程度離すことにより接触を防止する構成の場合、単純に本体を腕から離しただけでは、装置が装着されない側の指を電極へ接触させる際に手首を無理に曲げるなど姿勢に多少の無理がかかり、無理な姿勢に起因する生体の振動の影響を受けるため、接触が安定せず測定誤差が発生したり、測定値が安定しないという課題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、生体の異なる2点間の生体インピーダンスを検出する生体インピーダンス測定手段と、生体の異なる2点に接触させる一対の電極群と、身体情報を入力する入力手段と、検出結果を表示する表示手段と、前記生体インピーダンス測定手段と電極群と入力手段と表示手段を格納する本体と、前記本体を生体に装着させる装着手段を備え、前記本体は前記装着手段が固定された第1ブロックと、その表面に一対の電極群のうち一方が配置された第2ブロックとからなり、第2ブロックは第1ブロックに対し装着手段が固定された表面側に傾斜して配置され、前記第2ブロックは前記第1ブロックとの接続部を軸に回転可能に構成され、前記第2ブロックの前記第1ブロックに対する角度の情報を検出する角度検出手段をもち、前記角度検出手段の角度検出結果を用いて身体情報の入力を行なう。
【0009】
上記構成により、装着手段により本体を生体に装着したとき、第2ブロックが装着手段に固定された第1ブロックに対し、第1ブロックの装着手段が配置された側に傾斜して配置されるので、本装置を装着してない側の上肢の第2ブロックへ接触させる場合に自然な姿勢で電極に接触させることが可能で、また、そのために不安定な姿勢に起因する生体の微妙な振動によるよる測定信号のノイズも少なくなるためにより正確な生体インピーダンスの検出が可能で、使いやすくかつ正確な生体上を検出できる身体組成検出装置を提供できる。また、第2ブロックは第1ブロックとの接続部を軸に回転可能に構成されるので、測定者が一番測定しやすい位置で第2ブロックの表面に配置された電極に接触させることができる上、身体組成の検出に必要な体重、身長、年齢、性別といった数値を入力する際に、第2ブロックと第1ブロックとの角度で数字の増減、変化させる速度を変えることができるので、面倒な作業を効率よく行なう事ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0012】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1における身体組成検出装置のブロック図、図2は同装置の外観図である。なお、本実施例の身体組成検出装置は左右上肢間の生体インピーダンスを検出しその値と測定者の身長、体重などの身体情報とから測定者の体脂肪量を測定する体脂肪計であり、左手首に装着して使用する形態のものの例を示す。図中、1は手首に装着するための装着手段であるバンド、2は本体であり2aは装着手段により手首に固定される第1ブロック、2bは第1ブロックの端部に対し装着手段1の取り付けられた平面側に傾斜して接続された第2ブロック、3は第1ブロック21の手首側の表面の手首と接触する位置に配置された第1の電極群、4は第2ブロックの両側面上に配置され装着手段が装着された手首とは異なる側の手の指を接触させる第2の電極群、5は第1ブロックまたは第2ブロックの表面に配置され測定の開始を指示したり必要な項目を入力するための入力手段、6は結果を表示する表示手段である。
【0013】
第1ブロックの内部には、生体インピーダンス測定手段7と身体組成検出手段である体脂肪量演算手段8が格納されており、生体インピーダンス測定手段7は測定電流印加手段7aと電圧検出手段7bと生体インピーダンス算出手段7cとからなっている。このうち測定電流印加手段7aは第1の電極群3の電流極3aと第2の電極群4の電流極4aに接続され両者の間に50kHz0.5mAの正弦波定電流を印加し、電圧検出手段7bは第1の電極群3の電圧極3bと第2の電極群4の電圧極4bに接続されこれら二つの電圧極の間の電位差を検出し、生体インピーダンス算出手段7cでは測定電流印加手段7aが生体に印加する測定電流の大きさと電圧検出手段7bが検出する電位差に基づいて、生体インピーダンスを算出している。
【0014】
体脂肪量演算手段8では入力手段5から入力された年齢と性別のパターンから複数の計算式の中から算出に用いる計算式を選択し、入力手段5から入力された身長、体重の値と生体インピーダンス算出手段7cから出力された生体インピーダンスの値を計算式に代入して体脂肪量を求め、この体脂肪量の値が表示手段6に出力されて表示される。上記のうち、入力手段5は電源ボタン5a、測定スタートボタン5b、決定ボタン5c、増加ボタン5dと減少ボタン5eとからなっており、電源ボタン5aは装置電源のオン/オフ、測定スタートボタン5bは測定開始の際に押すボタンである。また、生体インピーダンス測定手段ボタン5c、増加ボタン5d、減少ボタン5eは体重、身長などの体脂肪測定に必要な身体情報を入力するための用いられ、生体インピーダンス測定手段ボタン5cを押すことにより入力画面が表示されると増加ボタン5dと減少ボタン5eで数字を増減させて被験者の数字に合わせ、もう一度生体インピーダンス測定手段ボタン5cを押す事により身体情報の入力を行なうとともにつぎの項目の画面に移る。
【0015】
上記構成による作用について説明する。図3にフローチャートを示す。まず、本体2の入力手段5にある電源ボタン5aを押し電源をONする(S1)と、身長入力画面が表示され(S2)、身長のデフォルト値160cmが表示されて点滅している。この状態で増加ボタン5d(S3)または減少ボタン5e(S5)を押して表示手段6に表示される値を変更し(S4、S6)自分の身長の値に合わせて決定ボタン5cを押し(S7)、数値を確定させる(S8)とともに、体重の入力に進む(S9)。
【0016】
体重でも身長入力時と同様な操作で設定する値に表示を合わせ、決定ボタン5cを押して(S14)数値を確定させる(S15)ととともに、年齢、性別入力の操作に進む(S16)。ここでは大人、子供と男、女による4つの組み合わせパターンを増加ボタン5d(S17)または減少ボタン5e(S19)を押すことにより順次表示していき(S18、S20)、設定する組み合わせが表示された時に決定ボタン5cを押す(S21)ことにより設定が保存される(S22)。
【0017】
すべての設定が完了すると、測定スタートボタン5bを押し(S23)生体インピーダンス測定を開始する(S24)。生体インピーダンス測定では測定者が第2の電極群を掴んだ状態で10秒ほど安静にすると、その間に電流印加手段7aが第1の電極群3の電流極3aと第2の電極群4の電流極4aを介して左手の手首と右手親指の間に50kHz0.5mAの正弦波による測定電流電流を印加し、電圧検出手段7bが第1の電極群3の電圧極3bと第2の電極群4の電圧極4bを介して左手の手首と右手親指の間の電圧を測定し、生体インピーダンス算出手段7cが測定電流印加手段7aにより生体に印加される測定電流の大きさと電圧検出手段7bにより検出される電位差とに基づいて生体インピーダンスを算出し、体脂肪量演算手段8があらかじめ選択された年齢と性別の組み合わせから適用する算出式を選択し、生体インピーダンス測定手段7cが測定した生体インピーダンスと、入力手段5により入力された身長、体重を算出式に代入して体脂肪量を求め(S25)、求められた体脂肪量を表示手段6に表示(S26)して測定を終了する。
【0018】
なお、測定終了後、60秒間内に何の操作も行なわない場合(S27)、電源が自動的に落とされ(S28)無駄な電力を消費しないような構成としている。
【0019】
なお、本実施例では測定電流印加手段7aが第1の電極群3の電流極3aと第2の電極群4の電流極4aとの間に流す電流は電極間のインピーダンスが変化しても一定電流となるように調整されており、生体インピーダンス算出手段7cではあらかじめこの値を記憶してインピーダンスの算出を行っている。
【0020】
本実施例の身体組成検出装置は、第2ブロック2bが第1ブロックに対しバンド1側に45°傾斜して接続された構成になっているが、これは、傾斜を持たせることにより、第2ブロック4bの両側の側面に配置された第2の電極群4に右手の指を接触させる際に無理な姿勢にならないようにするためである。測定の際は、図4(a)のように装着手段1を用いて左手首に装着し、第2ブロック2bの肘側と掌側の相対する2面の側面に配置された第2の電極群4のうち、肘側の側面に配置された電圧極4bへ右手親指を、掌側の側面に配置された電流極4aへ中指と薬指と小指の3本の指を接触させることにより、第2ブロック2bの両側面を右手で掴むようにしている。
【0021】
このとき、測定者は、第2ブロック2bを右手で掴む際に第2ブロックの横側をすべての指の指先でしっかりと掴もうとするため、第2ブロックの横側に合わせて右手の中指、薬指、小指の指先を一直線に並ぶように配置しようとするが、例えば、従来の構成で示したような第2ブロック2bが第1ブロック2aをそのまま延長した状態で配置される場合には、右手の中指、薬指、小指の指先を一直線に並ぶようにするためには図4(b)に示すように右手の手首9を曲げた不自然な状態になりやすい。しかし、本実施例では第2ブロック2bが装着手段により左手首に装着された第1ブロック2aに対してバンド12aの側へ45°という適度な角度を持って配置されているので、図4(a)のように右手の手首がまっすぐな自然な姿勢になっており、手首を曲げた不自然な姿勢とはならない。
【0022】
従って、測定者が自然な姿勢で第2の電極群と接触させる事ができ、無理に力をかけることがないので測定者の負担が少なく、安定した測定ができる。また、測定姿勢に無理がかからないので、無理な測定姿勢に起因する微妙な震えが発生することがなく、安定して電極に指を接触させることが可能で、微妙な震えなどによるノイズの混入を防ぎ、正確な測定が可能となるといった効果もある。
【0023】
なお、本実施例では、第2ブロックの第1ブロックに対する傾斜角度を45°としたが、この値に限らず、15°から75°の範囲であればよく、より望ましくは30°から60°の範囲で傾斜させるとよい。
【0024】
(実施例2)
図5は本発明の実施例2における身体組成検出装置のブロック図、図6は同装置の外観図、図7は同装置の詳細断面図である。本実施例の実施例1との相違点は、第2ブロック2bが第1ブロック2aと回転可能に接続されており、適当な角度を選択した時にその角度で固定する固定バネ12aと、固定を解除する固定解除レバー12bとを持つ点、および、第1ブロックと第2ブロックとの角度を検出するエンコーダ11(角度検出手段)を持ち、エンコーダ11の出力値により入力手段の入力を変化させる点にある。
【0025】
実施例1では第1ブロック2aと第2ブロック2bの角度は固定されていたが、人により自然な姿勢は様々に変化する。そこで、実施例2の身体組成検出装置では、第1ブロック2aと第2ブロック2bとの間を回転可能に接続し、測定者の好みの角度にすることができる構成としている。また、固定バネ12aにより角度が固定されると、固定解除レバー12bで固定を解除しないと回転しない構成とし、装着時や測定時など回転が不要な時には回転しない。また、第1ブロック2aと第2ブロック2bの角度を検出するエンコーダ11を設けて角度情報を採取し、角度情報を用いて身長や体重の入力に用いている。
【0026】
図5、図6、図7において、10は第1ブロック2aと第2ブロック2bを回転可能に接続する回転軸で、エンコーダ11は回転軸9の角度を検出する。回転軸10は2つの円筒からなり、外側の円筒10aが第1ブロック2aに固定され、内側の円筒10bが第2ブロック2bに固定され、内側の円筒10bが外側の円筒10aで挟まれて回転する。第2ブロック2bの回転角度は上側が第1ブロックと同じ角度まで、下側は水平から下側へ60°までとしている。エンコーダ11は回転軸10の片側の端部に装着され、回転軸10の2つの円筒の角度に応じてエンコーダ10内の2枚の円盤11a、11bも円筒と同じ回転をするように設置されており、2枚の円盤11a、11bは表面の一部に塗布された抵抗体11cを通じて接触し、角度が変わると抵抗体11cの接触面積が変化して2枚の円盤11a、11bの間の抵抗が変化する。
【0027】
この抵抗変化を角度検出回路11dで検出し、抵抗値を角度に変換して出力している。第1ブロック2aに固定された固定バネ12aが内側の円筒10aを押し付けて2つの円筒の位置関係を固定している。第2ブロック2bを回転させる場合は固定解除レバー12bを押し下げて固定バネ12aを内側の円筒10aから浮かせて回転可能として、固定解除レバー12bを押しながら測定者が自分に適した角度に設定し、固定解除レバー12bから手を放すと再び固定バネ12aが内側の円筒10aを押し付けて設定位置に固定される。固定解除ボタン12bは図のように第1ブロック2aの円筒近くの表面に配置されており、この位置は第2の電極群2bを右手の親指と中指、薬指、小指で掴んだ状態で人さし指で押しやすい位置であるため、測定姿勢を試しながら簡単にすきな位置を決定できる。以上の構成により、測定者が自分の好みの角度に簡単に調整し固定でき、安定した姿勢で精度のよい測定ができる。
【0028】
また、本実施例では、エンコーダ11より得られた角度情報を、身長や体重の入力に用いている。生体インピーダンスを用いた体脂肪量測定は、人体を密度一定の円筒形と仮定し、円筒形の抵抗率を算出して筋肉の導体部分と脂肪の絶縁体の比を算出して求めており、抵抗は測定した生体インピーダンスから求められるが、円筒形の長さと直径は身長と体重とから推定して求めることになる。そのため本実施例のように身長測定機能や体重測定機能のない身体組成検出装置の場合、身長と体重の値の入力が必須であり、その入力が面倒であった。本実施例では、身長と体重の入力画面で身長と体重を入力する際に、第1ブロック2aと第2ブロック2bの角度を変えることによりデフォルト値から変化させる速度と増減の方向を変化させている。
【0029】
このフローチャートを図8に示す。まず、本体2の入力手段5にある電源ボタン5aを押し電源をONする(S101)と、身長入力画面が表示され(S102)、身長のデフォルト値160cmが表示されて点滅している。この状態で固定解除ボタン12bを押して固定を解除し第1ブロック2aと第2ブロック2bとの角度を変えるとこの角度をエンコーダ11が検出し(S103)、角度を30°より下側にすると表示される数値が減り、角度を30°より上側とすると表示される数値が増加する。30°から上側または下側に角度を増していくと、表示される数値の変化速度が速くなり、角度が浅くなると変化速度が遅くなる(S104)。設定する値と現在の表示値の差が大きい時は角度をつけ、差が小さくなった時に角度を浅くすることにより感覚的にすばやく設定する値に近づけることができる。設定値に合わせると、決定ボタン5cを押し(S105)、数値を確定させる(S106)とともに、体重の入力に進む(S107)。体重でも身長入力時と同様な操作で設定する値に表示を合わせ、決定ボタン5cを押して(S110)数値を確定させる(S111)ととともに、年齢、性別入力の操作に進む(S112)。ここでは大人、子供と男、女による4つの組み合わせを第1ブロック2aと第2ブロック2bとの角度を一定値以上変化させた時に順次表示していき、設定する組み合わせが表示された時に決定ボタン5cを押す(S115)ことにより設定が保存される(S116)。
【0030】
この状態で測定開始ボタン5bを押す(S117)と、まず、エンコーダ11の出力から第2ブロック2bが回転してないかどうか確認(S118)しているが、固定解除ボタン12bにより固定が解除された状態であれば、微少な変動が発生するので、それを検出することにより固定解除の有無を調べることができる。固定が解除されてないと判定すれば、生体インピーダンス測定に移行する(S119)。生体インピーダンス測定では測定者が第2の電極群を掴んだ状態で10秒ほど安静にすると、その間に電流印加手段7aが第1の電極群3の電流極3aと第2の電極群4の電流極4aを介して左手の手首と右手親指の間に50kHz0.5mAの正弦波による測定電流を印加し、電圧検出手段7bが第1の電極群3の電圧極3bと第2の電極群4の電圧極4bを介して左手の手首と右手親指の間の電圧を測定し、生体インピーダンス算出手段7cが測定電流印加手段7aにより生体に印加される測定電流の大きさと電圧検出手段7bにより検出される電位差とに基づいて生体インピーダンスを算出し、体脂肪量演算手段8があらかじめ選択された年齢と性別の組み合わせから適用する算出式を選択し、生体インピーダンス測定手段7cが測定した生体インピーダンスと、エンコーダ11と決定ボタン5bとにより入力された身長、体重を算出式に代入して体脂肪量を求め(S120)、求められた体脂肪量を表示手段6に表示(S121)して測定を終了する。
【0031】
なお、測定終了後、60秒間内に何の操作も行なわない場合(S122)、電源が自動的に落とされ(S123)無駄な電力を消費しない構成としている。
【0032】
本実施例の身体組成検出装置では、第2ブロック2bは第1ブロック2aに対し、角度が可変となるが、固定解除ボタン12bを押して固定バネ12aを変形させて固定を解除しないと角度が可変しない構成としている。これは、装着作業を行ないやすくするためと、測定の精度を上げるためである。手首に装着時に第2ブロック2bが固定されてないと装着作業時に第2ブロックが振れて邪魔になってしまい装着作業がやり難くなってしまう。また、生体インピーダンス測定時に第2ブロックが角度が可変の状態であると、右手の指先が動くためこれを固定するには腕の根元から姿勢を固定する必要があり、この姿勢で一定時間静止させるのは力の要る困難な作業となる。そこで、本実施例のように通常は固定とし必要な時のみ可変とすることでこれらの不具合が改善され、使いやすく、かつ、安定した測定ができる身体組成検出装置を実現できる。
【0033】
また、第2ブロックが固定された時にのみ生体インピーダンスを検出する構成とすることにより、姿勢が安定し身体の微妙な振動の影響の少ない状態でのみ生体インピーダンスを検出するので安定した正確な測定ができる。
【0034】
上記構成により、本実施例の身体組成検出装置は、第1ブロックと第2ブロックが回転するので測定者が自分の好みの角度にすることができ、測定しやすくかつ正確な検出ができる。
【0035】
また、固定解除ボタン12bは第1ブロック2aの円筒近くの表面に配置されており、第2の電極群2bを右手の親指と中指、薬指、小指で掴んだ状態で人さし指で押しやすい位置としているので、測定姿勢を取りながら簡単に回転角度を調整できる。
【0036】
さらに、第1ブロックと第2ブロックとの角度をエンコーダで検出し、その角度を身体情報の入力に利用するので、面倒な入力作業を簡単に行なえる。
【0037】
なお、上記実施例では、第1ブロックと第2ブロックとの固定をエンコーダ11の出力により確認して生体インピーダンス測定を行なっているが、生体インピーダンス測定中にもエンコーダ11の出力を確認し、回転を検出すると生体インピーダンス測定をやり直す構成でもよい。また、固定の有無の検出を固定解除ボタン12bの動作をモニタして判断する構成としてもよい。
【0038】
また、第1ブロックと第2ブロックの回転機構や固定手段の機構、エンコーダの方式などについては上記実施例で述べたものは1例に過ぎず、回転を実現する機構、固定する機構、角度を電気的に検出する素子をもつものであればいかなるものでもよく、これらの方式を限定することを本発明の主眼とするものではない。
【0039】
上記の実施例ではいずれも身体組成検出装置の例について説明したが、両上肢間の生体情報を検出する装置であれば、身体組成検出装置に限らず適応できる。例えば、両上肢間の電位差を検出して心臓の電気活動の状況を調べる心電計にも応用でき、本発明により測定に無理がかからず、負担の少ない測定が可能であり、また、測定姿勢が安定するので、安定した出力信号が得られるといった効果がある。なお、心電計の場合、電位差を検出するのみなので、第1の電極、第2の電極とも、少なくとも一つの電極があればよく、電極群とする必要はない。
【0040】
さらに、本発明を一部に持つ複合的な機器としてももちろんよく、手首式の血圧計と組み合わせたり、腕時計に機能を付加するなど様々な応用がある。
【0041】
以上の発明により、使いやすくかつ正確に測定できる生体情報検出装置や身体組成検出装置が実現でき、生体情報検出装置や身体組成検出装置の一般家庭への普及をより一層進めることが可能であり、今後の高齢化社会における健康の増進に役立てることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、不安定な姿勢に起因する生体の微妙な振動によるよる測定信号のノイズも少なくなるためにより正確な生体情報の検出が可能で、使いやすくかつ正確な生体情報を検出できる生体情報検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1における身体組成検出手段のブロック図
【図2】 同装置の外観図
【図3】 同装置のフローチャート
【図4】 同装置の使用時の状態を示す図
【図5】 本発明の実施例2における身体組成検出手段のブロック図
【図6】 同装置の外観図
【図7】 同装置を構成する部品の断面図
【図8】 同装置のフローチャート
【図9】 従来の身体組成検出装置の外観図
【図10】 従来の心電信号検出装置の外観図
【図11】 従来の身体組成検出装置の外観図
【符号の説明】
1 バンド(装着手段)
2 本体
2a 第1のブロック
2b 第2のブロック
3 第1の電極群(一対の電極)
4 第2の電極群(一対の電極)
5 入力手段
6 表示手段
7 生体インピーダンス測定手段
8 体脂肪量演算手段(身体組成検出手段)
10 回転軸
11 エンコーダ(角度検出手段)
12a 固定バネ
12b 固定解除レバー [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biological information detection device that detects biological information such as an electrocardiogram signal and biological impedance, or a body fat mass, a body fat percentage, and a lean body mass using the biological impedance measured by the biological information detection device. The present invention relates to a body composition detection device for detecting a body composition of a body.
[0002]
[Prior art]
Conventional biological information detection devices for detecting biological information such as electrocardiogram signals and biological impedances are indispensable for electrical connection with a living body, and in clinical examinations, a biological electrode is attached to the surface of a living body where it is necessary. The living body and the biological information detecting device are electrically connected via a biological electrode. In recent years, a biometric information detection apparatus has been developed that can easily detect biometric information at home and use it for daily health management. For example, a body fat scale disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-188016 The impedance between two different points of a living body is detected, and the body fat mass is measured using the detected impedance. As shown in FIG. 9, current application electrodes are respectively provided on grips provided on both sides of the apparatus. 3a, 4a and voltage measuring electrodes 3b, 4b are provided, and the living body is connected to the device by grasping the two grips with the left and right hands, and a measuring current is applied from the current applying electrode to measure the voltage. A bioelectrical impedance between both hands is measured by obtaining a potential difference between both hands generated by the measurement current by the electrode, and the body fat mass is calculated from the measurement result.
[0003]
In addition, in a biological information detection apparatus that collects an electrocardiogram, for example, it is worn on the wrist as disclosed in JP-A-7-88090, and an electrocardiogram signal and a fingertip volume pulse wave are measured. In the case of a wristwatch-type sphygmomanometer that measures blood pressure,
[0004]
Furthermore, in the body fat sphygmomanometer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-70259, as shown in FIG. 11, a body fat measuring function is added to a cuff pressurizing sphygmomanometer worn on the wrist, and the body fat measuring electrode is a mounting means. A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional biological information detecting device, in the case of a shape that is grasped with both hands, the grip portion becomes large, and it is difficult to obtain a small shape that is easy to carry.
[0006]
In the case of a shape that is worn on the wrist and presses the finger, the arm on the side on which the biological information detecting device is mounted and the finger pressed on the electrode on the surface of the device main body may be in contact with each other and measurement may not be performed correctly.
[0007]
In addition, in order to prevent measurement errors due to contact between both arms, the device is not mounted by simply separating the main body from the arm in the case of preventing the contact by separating the arm from the arm to which the device is mounted to some extent. When the side finger is brought into contact with the electrode, the posture is somewhat unreasonable, such as forcibly bending the wrist, and because of the influence of biological vibration caused by the unreasonable posture, the contact is not stable and measurement errors may occur. There was a problem that the measured value was not stable.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventionBioimpedance measuring means for detecting bioimpedance between two different points on the living body, a pair of electrodes brought into contact with two different points on the living body, input means for inputting physical information, display means for displaying the detection results, A main body for storing the bioimpedance measuring means, the electrode group, the input means, and the display means; and a mounting means for mounting the main body on the living body. The main body has a first block to which the mounting means is fixed; The second block includes one of a pair of electrode groups, and the second block is inclined with respect to the surface side on which mounting means is fixed with respect to the first block, and the second block is the first block. The angle detecting means is configured to be rotatable about a connecting portion with the block, and detects information of an angle of the second block with respect to the first block. For inputting body information using degrees detection result.
[0009]
With the above configuration, when the main body is mounted on the living body by the mounting means, the second block is inclined with respect to the side on which the mounting means of the first block is disposed with respect to the first block fixed to the mounting means. It is possible to contact the electrode in a natural posture when it is brought into contact with the second block of the upper limb on which this apparatus is not worn, and for that reason, due to subtle vibrations of the living body caused by an unstable posture Therefore, the noise of the measurement signal is reduced, so it is more accurateBioimpedanceCan be detected, and it is easy to use and can detect on the living body accuratelyBody composition detection deviceCan provide.In addition, since the second block is configured to be rotatable around the connection portion with the first block, the second block can be brought into contact with the electrode disposed on the surface of the second block at a position where the measurer can easily measure. In addition, when inputting numerical values such as weight, height, age, and gender necessary for detecting the body composition, the number can be increased / decreased and the speed of change can be changed depending on the angle between the second block and the first block. Can perform efficient work efficiently.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
Example 1
FIG. 1 is a block diagram of a body composition detection apparatus according to
[0013]
Inside the first block are stored bioimpedance measuring means 7 and body fat mass calculating means 8 which is body composition detecting means. The bioimpedance measuring means 7 includes measuring current applying means 7a, voltage detecting means 7b and living body. It comprises impedance calculation means 7c. Among them, the measuring current applying means 7a is connected to the current electrode 3a of the
[0014]
The body fat mass calculation means 8 selects a calculation formula to be used for calculation from a plurality of calculation formulas from the age and gender patterns input from the input means 5, and the height and weight values input from the input means 5 and the living body. The body fat mass is calculated by substituting the bioimpedance value output from the impedance calculating means 7c into the calculation formula, and the body fat mass value is output to the display means 6 and displayed. Among the above, the input means 5 includes a power button 5a, a measurement start button 5b, an enter button 5c, an increase button 5d and a decrease button 5e. The power button 5a turns on / off the apparatus power, and the measurement start button 5b This button is pressed when starting measurement. The bioimpedance measurement means button 5c, the increase button 5d, and the decrease button 5e are used for inputting body information necessary for body fat measurement such as body weight and height, and an input screen is displayed by pressing the bioimpedance measurement means button 5c. Is displayed, the number is increased / decreased with the increase button 5d and the decrease button 5e to match the number of the subject, and by pressing the bioimpedance measurement means button 5c again, the body information is input and the next item screen is displayed.
[0015]
The effect | action by the said structure is demonstrated. FIG. 3 shows a flowchart. First, when the power button 5a on the input means 5 of the
[0016]
The display of the weight is adjusted to the value set by the same operation as when the height is input, the decision button 5c is pressed (S14), the numerical value is confirmed (S15), and the operation proceeds to the age and sex input operation (S16). Here, four combination patterns of adults, children, men, and women are sequentially displayed by pressing the increase button 5d (S17) or the decrease button 5e (S19) (S18, S20), and the combination to be set is displayed. The setting is saved by pressing the enter button 5c (S21) (S22).
[0017]
When all the settings are completed, the measurement start button 5b is pressed (S23), and the bioimpedance measurement is started (S24). In the bioimpedance measurement, if the measurer is rested for about 10 seconds while holding the second electrode group, the current applying means 7a during that time causes the current electrode 3a of the
[0018]
When no operation is performed within 60 seconds after the measurement is completed (S27), the power is automatically turned off (S28) so that useless power is not consumed.
[0019]
In the present embodiment, the current that the measurement current applying means 7a passes between the current electrode 3a of the
[0020]
The body composition detection device of the present embodiment has a configuration in which the second block 2b is connected to the first block with an inclination of 45 ° toward the
[0021]
At this time, when the measurer grasps the second block 2b with the right hand, the measurer tries to firmly grasp the lateral side of the second block with the fingertips of all fingers, so that the middle finger of the right hand is aligned with the lateral side of the second block. In this case, the fingertips of the ring finger and little finger are to be arranged in a straight line. For example, when the second block 2b as shown in the conventional configuration is arranged with the
[0022]
Accordingly, the measurer can make contact with the second electrode group in a natural posture, and the force of the measurer is not excessively applied, so the burden on the measurer is small and stable measurement can be performed. In addition, since the measurement posture is not overwhelmed, there is no subtle tremor caused by the excessive measurement posture, and it is possible to stably touch the electrode with the finger. This also has the effect of preventing and enabling accurate measurement.
[0023]
In the present embodiment, the inclination angle of the second block with respect to the first block is 45 °, but is not limited to this value, and may be in the range of 15 ° to 75 °, and more preferably 30 ° to 60 °. It is good to incline in the range.
[0024]
(Example 2)
FIG. 5 is a block diagram of a body composition detection apparatus according to
[0025]
In the first embodiment, the angles of the
[0026]
5, 6, and 7,
[0027]
This resistance change is detected by the angle detection circuit 11d, and the resistance value is converted into an angle.Output. In the first block 2aA fixed fixing
[0028]
In this embodiment, the angle information obtained from the encoder 11 is used for input of height and weight. Body fat mass measurement using bioimpedance is calculated by assuming the human body to be a cylinder with a constant density, calculating the resistivity of the cylinder, and calculating the ratio of the muscle conductor part to the fat insulator, The resistance is obtained from the measured bioimpedance, but the length and diameter of the cylinder are estimated from the height and weight. For this reason, in the case of a body composition detection device having no height measurement function or weight measurement function as in this embodiment, input of height and weight values is essential, and the input is troublesome. In the present embodiment, when inputting the height and weight on the height and weight input screen, the speed of change from the default value and the direction of increase / decrease are changed by changing the angle of the
[0029]
This flowchart is shown in FIG. First, when the power button 5a on the input means 5 of the
[0030]
When the measurement start button 5b is pressed in this state (S117), it is first checked whether or not the second block 2b is rotating from the output of the encoder 11 (S118), but the fixation is released by the fixation release button 12b. In this state, a slight fluctuation occurs, and by detecting this, the presence / absence of unlocking can be checked. If it is determined that the fixation has not been released, the process proceeds to bioimpedance measurement (S119). In the bioimpedance measurement, if the measurer is rested for about 10 seconds while holding the second electrode group, the current applying means 7a during that time causes the current electrode 3a of the
[0031]
When no operation is performed within 60 seconds after the measurement is finished (S122), the power is automatically turned off (S123) so that useless power is not consumed.
[0032]
In the body composition detection device of the present embodiment, the angle of the second block 2b is variable with respect to the
[0033]
In addition, since the bioelectrical impedance is detected only when the second block is fixed, the bioelectrical impedance is detected only in a state where the posture is stable and the influence of the subtle vibration of the body is small, so that stable and accurate measurement is possible. it can.
[0034]
With the above configuration, the body composition detection device of the present embodiment rotates the first block and the second block, so that the measurer can set his / her favorite angle, and can be easily measured and accurately detected.
[0035]
Further, the unlocking button 12b is disposed on the surface of the
[0036]
Furthermore, since the angle between the first block and the second block is detected by an encoder and the angle is used for inputting physical information, a troublesome input operation can be easily performed.
[0037]
In the above embodiment, the bioimpedance measurement is performed by confirming the fixation between the first block and the second block by the output of the encoder 11, but the output of the encoder 11 is also confirmed during the bioimpedance measurement, and the rotation is performed. A configuration may be used in which bioimpedance measurement is performed again when the signal is detected. Further, the detection of the presence / absence of fixation may be determined by monitoring the operation of the fixation release button 12b.
[0038]
Further, the rotation mechanism of the first block and the second block, the mechanism of the fixing means, the encoder system, etc. are only examples, and the mechanism for realizing the rotation, the mechanism for fixing, and the angle are described. Any device may be used as long as it has an electrically detecting element, and it is not intended to limit these methods.
[0039]
In the above-described embodiments, examples of the body composition detection device have been described, but any device that detects biological information between both upper limbs can be applied without being limited to the body composition detection device. For example, it can be applied to an electrocardiograph that detects the electrical potential of the heart by detecting the potential difference between both upper limbs. Since the posture is stable, there is an effect that a stable output signal can be obtained. In the case of an electrocardiograph, since only a potential difference is detected, it is sufficient that at least one electrode is provided for both the first electrode and the second electrode, and it is not necessary to form an electrode group.
[0040]
Furthermore, it is of course possible to use as a composite device having the present invention in part, and there are various applications such as combining with a wrist blood pressure monitor or adding a function to a wristwatch.
[0041]
By the above invention, it is possible to realize a biological information detection device and a body composition detection device that are easy to use and accurately measure, and it is possible to further promote the spread of the biological information detection device and the body composition detection device to general households, It can be used to improve health in an aging society in the future.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the present invention reduces the noise of measurement signals due to subtle vibrations of the living body caused by an unstable posture, so that more accurate biological information can be detected, and easy-to-use and accurate biological information can be obtained. A biological information detection device capable of detection can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of body composition detection means in
Fig. 2 External view of the device
FIG. 3 is a flowchart of the apparatus.
FIG. 4 is a diagram showing a state when the apparatus is used
FIG. 5 is a block diagram of body composition detection means in
FIG. 6 is an external view of the apparatus.
FIG. 7 is a sectional view of parts constituting the apparatus.
FIG. 8 is a flowchart of the apparatus.
FIG. 9 is an external view of a conventional body composition detection device.
FIG. 10 is an external view of a conventional electrocardiogram signal detection device.
FIG. 11 is an external view of a conventional body composition detection device.
[Explanation of symbols]
1 band (mounting means)
2 body
2a First block
2b Second block
3 First electrode group (a pair of electrodes)
4 Second electrode group (a pair of electrodes)
5 input means
6 Display means
7 Bioimpedance measurement means
8. Body fat mass calculation means (body composition detection means)
10 Rotating shaft
11 Encoder (Angle detection means)
12a Fixed spring
12b Unlocking lever
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002138156A JP4055466B2 (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Body composition detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002138156A JP4055466B2 (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Body composition detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003325468A JP2003325468A (en) | 2003-11-18 |
JP4055466B2 true JP4055466B2 (en) | 2008-03-05 |
Family
ID=29699671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002138156A Expired - Fee Related JP4055466B2 (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Body composition detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4055466B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10478075B2 (en) | 2013-10-25 | 2019-11-19 | Qualcomm Incorporated | System and method for obtaining bodily function measurements using a mobile device |
US10052035B2 (en) * | 2013-10-25 | 2018-08-21 | Qualcomm Incorporated | System and method for obtaining bodily function measurements using a mobile device |
CN106137191A (en) * | 2015-04-07 | 2016-11-23 | 联想(北京)有限公司 | A kind of electronic equipment and information processing method |
CN108152726B (en) * | 2017-12-18 | 2024-05-24 | 西安辰耀电气技术有限公司 | Intelligent electric power instrument and high-voltage switch cabinet for on-line monitoring mechanical state of circuit breaker |
-
2002
- 2002-05-14 JP JP2002138156A patent/JP4055466B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003325468A (en) | 2003-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3206503U (en) | Cardiovascular monitoring device | |
JP3778330B2 (en) | Health care equipment | |
JP4734977B2 (en) | Body composition measuring device | |
EP0998875B1 (en) | Body fat meter with stature measuring instrument | |
JP3182991B2 (en) | Health management guideline advice device | |
JPS5916775B2 (en) | cardiac activity measuring device | |
WO2015158220A1 (en) | Neck-worn electrocardiogram detection device | |
CN113261972A (en) | Electrocardio detection device, circuit and method | |
JP3714831B2 (en) | Hand grip for bioelectrical impedance measurement | |
JP4055466B2 (en) | Body composition detection device | |
JP2001187029A (en) | Hemodynamometer provided with body fat rate measuring function | |
JP2001104273A (en) | Body fat measurement equipment attached with bath scale | |
JP2009005842A (en) | Body composition measuring instrument and body composition measurement method | |
JP2534019B2 (en) | Electronically controlled blood pressure / body fat measurement device | |
JP2010051682A (en) | Muscle activity measuring apparatus and system, intention detecting system, muscle fatigue measuring system, locomotion function measuring system, heartbeat measuring system and independent action support system | |
JP2003169784A (en) | Body fat measuring instrument | |
JP3104554B2 (en) | Grip for health management guideline advice device | |
JP4647092B2 (en) | Bioimpedance measurement device | |
JP2000325324A (en) | Somatic fat rate mensuration device | |
JP4423768B2 (en) | Body fat measuring device | |
US20180368708A1 (en) | Photoplethysmogram Signal Measurement Device for Exercise Equipment | |
JP4069500B2 (en) | Body fat measuring device | |
JP4417492B2 (en) | Body fat scale and operation method of body fat scale | |
EP3818936A1 (en) | Biometric device for the hand | |
JP2005040187A (en) | Portable electrocardiograph |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041104 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070918 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071120 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071203 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |